WO2007104391A1 - Hydraulic valve arrangement - Google Patents

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WO2007104391A1
WO2007104391A1 PCT/EP2007/001051 EP2007001051W WO2007104391A1 WO 2007104391 A1 WO2007104391 A1 WO 2007104391A1 EP 2007001051 W EP2007001051 W EP 2007001051W WO 2007104391 A1 WO2007104391 A1 WO 2007104391A1
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WO
WIPO (PCT)
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valve
channel
consumer
pressure
slide
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/001051
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German (de)
French (fr)
Inventor
Wolfgang Kauss
Vincenzo Domenico Bollero
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
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Priority to AT07703334T priority patent/ATE440221T1/en
Priority to EP07703334A priority patent/EP1996820B1/en
Priority to US12/282,686 priority patent/US20090217983A1/en
Priority to JP2008558660A priority patent/JP4988775B2/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00—Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04—Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401—Valve members; Fluid interconnections therefor
    • F15B13/0402—Valve members; Fluid interconnections therefor for linearly sliding valves, e.g. spool valves
    • F15B13/0403—Valve members; Fluid interconnections therefor for linearly sliding valves, e.g. spool valves a secondary valve member sliding within the main spool, e.g. for regeneration flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/04—Special measures taken in connection with the properties of the fluid
    • F15B21/047—Preventing foaming, churning or cavitation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/2496—Self-proportioning or correlating systems
    • Y10T137/2559—Self-controlled branched flow systems
    • Y10T137/2574—Bypass or relief controlled by main line fluid condition
    • Y10T137/2605—Pressure responsive

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic valve arrangement, which is used in particular for controlling hydraulic consumers on mobile machines and having the features of the preamble of patent claim 1.
  • Such a valve arrangement is known, for example, from DE 199 48 232 A1, DE 103 25 294 A1, EP 1 092 095 B1 or from the data sheet RD 64 295 / 07.02 or the data sheet RD 64 282 / 05.00 by the applicant and can be regarded as single valve disc, which can be assembled with another valve disc to a control block, or be designed as a valve disc of a so-called monoblock.
  • the valve discs from the cited Vorverö smashungen are designed as so-called load-sensing valves and contain in a valve bore of a valve housing a valve spool, with which the opening cross-section of a metering orifice and the flow direction of the pressurized fluid in the existing consumer channels can be controlled.
  • valve housings also a pressure compensator is housed in a further bore, which is arranged at the valve disc according to the data sheet RD 64 282 / 05.00 upstream of the metering orifice and the control piston in the closing direction of the pressure before the metering orifice and in the opening direction of the pressure to the metering orifice and a spring is acted upon.
  • the pressure balance is located downstream of the metering orifice and is acted upon in the closing direction of the highest load pressure of all simultaneously actuated hydraulic consumers and in the opening direction of the pressure to the metering orifice.
  • Such valve discs enable a load pressure-independent flow distribution, if at the same time several hydraulic consumers are to be supplied with pressurized fluid and the pumped by a pump amount of pressurized fluid is less than the requested amount of pressurized fluid.
  • valve disks in the valve housing contain two pressure limiting and feed valves, one of which is assigned to one of the two consumer channels.
  • a pressure limiting and feed valve responds regardless of the position of the valve spool when the pressure in the corresponding consumer channel reaches a certain value and limits the pressure to this value by throttling pressurized fluid from the consumer channel throttled to the outlet channel (pressure limiting function).
  • This can happen, for example, when the valve spool in the neutral position shuts off the consumer channel and that in the consumer channel, in a connected consumer line and in the hydraulic consumer. itself located pressure fluid heated and the hydraulic consumer is located on a stop.
  • the pressure relief and feed valve also responds when the load is acting in the desired direction of travel and the pressure in the consumer passage, through which hydraulic fluid is supplied to the hydraulic fluid, falls below the pressure in the discharge passage (feed function).
  • the pressure in the outlet channel can be raised above atmospheric pressure with the help of a stowage valve.
  • valve housing may be a standard element, the raw shape and further design no longer has to depend on whether the valve disc should contain no, one or two pressure relief and feed valves.
  • the valve housing no more space must be provided for the pressure limiting and feed valves, so that it can be smaller than in known valve disks.
  • the different variants of valve discs are formed only towards the end of the manufacturing process through the use of a corresponding valve spool, which is adapted in any case, taking into account other aspects of the particular application.
  • the valve spool can accommodate one or two pressure relief and feed valves.
  • valve spool is movable from the neutral position in both directions in working positions and according to which the cavity in the valve spool is connected via a radial bore with the drainage channel, which is so close to one end of the valve spool, that it is closed with a displacement of the valve slide from the neutral position in the sense of a connection of the second consumer channel with an inlet channel to the drainage channel.
  • This embodiment is based on the idea that in a working position the valve spool, in which the consumer channel is connected to the drainage channel, the cavity in the valve spool need not be open to the drainage channel. Accordingly, the radial bore can be placed far outward at the end of the valve spool. A large stroke of the valve spool can be maintained.
  • the control chamber which forms the flow channel at the valve bore, does not have to be increased axially.
  • valve spool according to claim 5 in the region of the consumer channel has an annular groove through which the consumer channel can be connected to an inlet channel or the drainage channel, it leads, as indicated in claim 6, advantageously from the annular groove from a radial bore into the cavity. Through this radial bore pressure fluid flows only when the pressure relief and feed valve responds.
  • the patent claim 7 is directed to a hydraulic valve assembly with a pressure limiting and feed valve, which can be built with a particularly small diameter, so that the wall surrounding the cavity of the valve spool can be so thick that they readily meet all requirements for dimensional stability and breakage is sufficient.
  • the Druckbegren- supply and supply valve according to claim 7 can be further developed in accordance with the claims 8 to 11 in an advantageous manner.
  • valve disc 1 shows a longitudinal section through a valve disc with two consumer channels and with a valve spool, in which two differently shaped pressure limiting and feed valves are housed
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through a second valve disc with two consumer channels and with a valve slide, in which only one pressure-limiting and feed valve is accommodated according to a third version
  • Figure 3 is an enlarged view of the valve disc of Figure 2 in the region of the pressure limiting and feed valve and
  • FIG. 4 shows a longitudinal section through one of the two pressure-limiting and feed valves from FIG. 1.
  • valve disks according to FIGS. 1 and 2 have a disc-shaped valve housing 10, through which passes a valve bore 11 located in a central disc plane.
  • a valve spool 12 is axially movable.
  • the valve spool is mechanically actuated and has to a projecting out of the valve housing 10 end a two-plane 13 to which a hand lever can be attached.
  • valve spool 12 On the other end of the valve spool 12, which also comes from the valve housing 10 forth protrudes, but is covered by a screwed to the valve housing cover 14, a helical compression spring 17 is tied within the lid with two spring plates 15 and 16, which centers the valve spool in a neutral position and with each movement of the valve spool from the neutral position regardless of the direction of movement is more compressed from a basic bias.
  • valve spool is hydraulically actuated.
  • both of the valve housing 10 outstanding ends of the valve spool 12 are covered with solid lids 18 which are bolted to the valve housing 10 and have a connection opening 19 for a control line.
  • a control pressure in the one or the other lid can be controlled via the control lines, which generates a force on the cross-sectional area of the valve spool 12, which binds the valve spool so far against the as in the first embodiment between two spring plates 15 and 16 Helical compression spring 17 shifts until there is an equilibrium between the pressure force and the spring force.
  • the valve bore 11 in both embodiments is surrounded by eight axially spaced apart control chambers, which serve to control the inflow of hydraulic oil from a hydraulic pump to a hydraulic consumer, for example to a hydraulic cylinder, and from the hydraulic consumer to a tank.
  • control chambers 25 and 26 which are fluidically separated from each other in the neutral position of the valve spool 12 shown in FIGS. 1 and 2 by a spool collar 27, to which a spool neck on both sides Ring groove 28 and 29 connects and has two rows of Feinêtnuten 30 and 31, which are offset in the circumferential direction against each other and of which the fine control grooves 30 to the annular groove 28 and the fine control grooves 31 to the annular groove 29 are open.
  • the control chamber 25 is provided for connection to a pump line and therefore may also be referred to as a pump chamber.
  • the control chamber 26 is an intermediate chamber. Depending on the tion, in which the valve spool 12 moves out of the neutral position, a flow cross-section of the pump chamber 25 to the intermediate chamber 26 is opened by the fine control grooves 30 or by the fine control grooves 31, which forms the metering orifice of the valve assembly.
  • FIGS. 1 and 2 On one side of the two control chambers 25 and 26 there is an inlet chamber 32 and on the other side an inlet chamber 33. These two inlet chambers are part of a bridge-like inlet channel 34 into which the hydraulic oil from the intermediate chamber 26 passes via a pressure compensator 35.
  • a pressure compensator 35 In this connection, only so much is said that their one-piece (FIG. 1) or two-part (FIG. 2) control piston in the closing direction of the highest load pressure of all simultaneously actuated hydraulic consumers and possibly a weak spring and in the opening direction of the pressure in the intermediate chamber 26th is charged.
  • the pressure compensator is thus arranged downstream of the metering orifice and accumulates in the intermediate chamber to a pressure resulting from the respective highest load pressure.
  • the valve arrangements shown in FIGS. 1 and 2 are therefore LUDV valves.
  • a consumer chamber 36 follows the inlet chamber 32 and a consumer chamber 37 onto the inlet chamber 33.
  • Each consumer chamber is part of a consumer channel 38 or 39 which terminates in a consumer connection of the valve housing 10.
  • Each consumer chamber 36 and 37 is followed by a drain chamber 40 or 41.
  • the two drain chambers are connected to each other in a completed valve block and part of a flow channel 42, which, if appropriate via a backup valve, leads to a tank connection.
  • valve disk according to FIG. 1 also has two pressure-limiting and feed valves 45 and 46 and the valve disk according to FIG. 2 also has a pressure-limiting and feed-in valve 47.
  • the pressure-limiting and feed valves are each housed in a cavity 48, 49 (FIG. 1) or 50 (FIG. 2) of the valve spool 12.
  • the valve spool is equipped with two different pressure relief and feed valves. Of course, it can also have two equal pressure relief and feed valves.
  • the cavities 48, 49 and 50 are each introduced from an end face of a main part of the valve spool 12 into the main part and closed by a respective end piece 51, 52 or 53 screwed into the main part.
  • the pressure limiting and feed valves separate a drain chamber side, first region of a cavity from a consumer chamber side, second region of a cavity.
  • the first area is open via a radial bore 55 in the valve spool 12 to the outside thereof.
  • the radial bore 55 in turn is in the neutral position and in an adjustment of the valve spool in a direction in which the corresponding consumer chamber 36 and 37 is connected to the associated inlet chamber, to the drain chamber 40 and 41 open.
  • the radial bore 55 is closed after a short path. For the function, this has no effect, since the corresponding consumer chamber via the valve spool is already connected to the drain chamber.
  • the second region of the two cavities 48 and 49 of Figure 1 is open via two axially spaced rows of radial bores 56 and 57 to the outside of the valve spool out.
  • the bores 56 and 57 are open towards the respective consumer chamber 36 or 37.
  • the radial bores 57 of the cavity 48 remain open to the consumer chamber 36, while the radial bores 56 are closed to consumer chamber 36 and opened to the drain chamber 40 out.
  • the radial bores 56 of the cavity 49 remain open to the consumer chamber 37 and the radial bores 57 of the cavity 49 are closed towards the consumer chamber 37 and opened to the inlet chamber 33.
  • Hydraulic oil can now, coming from the metering orifice and the pressure compensator ago coming from the inlet chamber 33, the radial bores 57, the second region and the radial bores 56 of the cavity 49 of the consumer chamber 37 and from there a hydraulic consumer. From this back flowing hydraulic oil passes through the load chamber 36, the radial bores 57, the second region and the radial bores 56 of the cavity 48 in the discharge chamber 40.
  • the second regions of the cavities 48 and 49 in the fluid path of the working fluid and each replace an annular groove on the valve spool. It is advantageous that the cavities can have a large diameter far into the valve slide. This is favorable for accommodating pressure-limiting and feed valves designed in a particular way.
  • Each of the pressure limiting and feed valves 45, 46 and 47 has a valve body 70, which in the opening direction from the pressure in the corresponding
  • each Druckbegrenzungs- and feed valve has a valve body 72 which is acted upon in the closing direction by the pressure in the corresponding consumer chamber and in the opening direction of the pressure in the adjacent drain chamber and a weak helical compression spring 73, the pressure equivalent, for example, 0.5 bar.
  • the valve body 72 opens a flow area, so that hydraulic oil from the discharge chamber is fed into the consumer chamber.
  • valve body 70 on a guide rod 74 which carries a closing cone 76 after a circumferential groove 75, facing the puncture has a tapered seat surface 77.
  • the guide rod 74 of the valve body 72 is pushed, which has around the groove 75 around an annular groove and several outgoing from the annular radial bores 78 and the locking cone 76 projects radially beyond and outside the closing cone opposite the seat surface 77 of the closing cone oppositely directed conical seat surface 79 has , After the valve body 72, the helical compression spring 71 is pushed onto the guide rod 74.
  • a spring plate 78 is screwed onto the guide rod 74, so that the helical compression spring 71 is clamped between the valve body 72 and the spring plate 78 and pushes the closing cone 76 with its conical seat surface 77 against an inner seat edge of the valve body 72.
  • the seat diameter is equal to the diameter of the guide rod 74.
  • the tail extends with a hollow portion to about the radial bores 55 of the valve spool 12 into the cavity 46 inside.
  • the first region of the cavity 46 is thus formed entirely within the end piece 51.
  • valve body 70 so the guide rod 74 together with the closing cone 76 - in the views of Figures 1 and 4 - moved to the right, so that opens a flow cross-section between the closing cone 76 and the valve body 72 and hydraulic oil throttled out of the consumer chamber 36 flows into the drain chamber 40.
  • the pressure in the consumer chamber 36 is thus limited to the pressure at which the valve body 70 opens.
  • valve body 72 remains in the above-described constellation at rest. If, on the other hand, the pressure in the consumer chamber 36 drops below the pressure in the drain chamber 40 by more than the pressure equivalent of the helical compression spring 73, the valve body 70, the valve body 72 and the helical compression spring 71 are displaced as a unit against the helical compression spring 73 until the Guide rod 74 abuts against the bottom of the cavity 46. Between the valve body 72 and the end face of the end piece 51, a flow cross-section through which hydraulic oil can flow virtually unthrottled from the discharge chamber 40 of the consumer chamber 36 opens. Thus, in the consumer chamber 36 and in the lines and consumer spaces connected to it, the formation of a negative pressure is reliably established. avoided.
  • the pressure limiting and feed valve 45 of Figure 1 has a valve body 70, which serves to limit the pressure, and a valve body 72, which serves the feed.
  • the valve body 72 is formed as a ring with a central opening and is located axially between the radial bores 55 and 56 of the valve spool 12. It is at an inner shoulder of the weak Helical compression spring 73, which is also supported on a shoulder of the cavity 49, acted upon in a direction out of the cavity.
  • a sealing ring 83 In an outer annular groove of the valve body 72 is a sealing ring 83.
  • valve body 72 can be moved against the force of the helical compression spring 73 against a further shoulder of the cavity 49, wherein in the position that the valve body 72 then occupies, the radial bores 56 remain open to the cavity 49.
  • the valve body 70 of the pressure limiting and feed valve 45 comprises a closing cone 85, which is located in the drain chamber side region of the cavity 49 and can seat with a tapered surface on an edge of the central opening of the valve body 72, a stop finger 86 which is on the tail 52 assigns, the strong coil spring 71, the stop finger 86 surrounding clamped between the closing cone 85 and the end piece 52, and a support rod 87, which passes through the valve body 72, inside the helical compression spring 73 extends and beyond the radial bores 57 in an end portion of the cavity 49 is immersed and the closing cone 85 is supported in the rest position against the action of the helical compression spring 71 on the valve spool 12.
  • valve body 72 In the rest position of the two valve bodies 70 and 72 and without pressures in the chambers 37 and 41, the valve body 72 is under the action of the helical compression spring 73 against the closing cone 85 of the supported via the support rod 87 on the valve spool 12 valve body 70.
  • the valve body 72 has a small distance from a stop ring 88 inserted into the valve slide, which limits the path of the valve body 72 to the radial bores 55 to before.
  • the consumer chamber pressure prevailing in the consumer chamber 37 acts on the valve bodies 70 and 72 against the helical compression spring 71 and against a possibly present in the drain chamber back pressure.
  • the first effective area for the consumer chamber pressure is initially determined by the diameter of the valve body 72. If the consumer chamber pressure increases to such a value that the pressure force generated on the first active surface reaches the force of the helical compression spring 71, the valve bodies are moved until the valve body 72 reaches the stop ring 88. From this point on, the consumer chamber pressure can only generate a pressure force on the valve body 70 directed against the force of the helical compression spring 71 at an area defined by the diameter of the central opening in the valve body 72.
  • valve body 70 lifts away from the valve body 72, so that a flow cross-section between the closing cone 85 of the valve body 70 and the valve body 72 opens and hydraulic oil from the consumer chamber 37 throttles into the discharge chamber 41 flows out.
  • the pressure in the consumer chamber 37 is thus limited to the pressure at which the valve body 70 lifts off from the valve body 72.
  • valve body 72 is lifted against the helical compression spring 73 by the closing cone 85 of the valve body 70 supported by the rod 87 and counteracted already mentioned shoulder of the valve spool pressed. Between the valve body 72 and the closing cone 85 opens a flow cross section, can flow through the hydraulic oil almost unthrottled of the discharge chamber 41 of the consumer chamber 37.
  • the helical compression spring 73 is still far from being compressed to block, so that the hydraulic oil 56 can flow freely to the radial bores.
  • the pressure limiting and feed valve 47 corresponds to the basic structure of the valve 45 of Figure 1.
  • the valve body 72 with the seal 83 is the same as in Figure 1.
  • the arrangement of a helical compression spring 73 and a stop ring 88 for the valve body 72 are struck as in the valve 45 of FIG.
  • the valve body 70 is differently designed.
  • the latter now has a collar 90 which is to be oriented in the direction of the end piece 53 and which is offset radially outwards relative to a closing cone 89, with which it contacts the radial force bores 55 on the one hand in the direction of the action force of the helical compression spring 71 Shoulder 91 of the valve spool 12 and on the other hand against the action of the helical compression spring 71 may abut the end piece 53.
  • the possible path of the valve body 70 results in the representation of Figures 2 and 3 by the clearance of the collar 90 from the tail 53rd
  • the pressure-limiting and feed valve 47 according to FIGS. 2 and 3 is distinguished from the valves 45 and 46 by the fact that its components are arranged less deeply in the valve slide 12 and therefore also the dimensions of the cavity 50 for accommodating the valve 47 are smaller those of the cavities 48 and 49 may be from FIG.
  • the valve spool 12 of the embodiment according to Figures 2 and 3 is provided not only in the consumer chamber 36, but also in the consumer chamber 37 with an annular groove 94, which serves the fluidic connection of the consumer chamber 37 with the inlet chamber 33 and the drain chamber 41 , The connection to the inlet chamber 33 is made via a circumferential edge and the connection to the drainage chamber 41 via drain grooves 95.
  • the cavity 50 extends as a bore with a relatively small diameter into the region of the annular groove 94, where it is open to the annular groove via the radial bores 57 which open into the annular groove.
  • the radial bores 57 are now not in the normal fluid path of the consumer chamber 37 from the inlet chamber 33 flowing or from the Consumer chamber 37 to the drain chamber 41 flowing away hydraulic oil.
  • Radial bores corresponding to the radial bores 56 of the embodiment of Figure 1 are not present in the embodiment of Figures 2 and 3.
  • hydraulic oil flows from the consumer chamber 37 via the radial bores 57, the second region of the cavity 50, a throttle cross-section between the valve bodies 70 and 72, the first region of the cavity and via the radial bores 55 to the discharge chamber 41 down.
  • the hydraulic oil takes the opposite route, but the flow area between the two valve bodies 70 and 72 wide open and the pressure drop between the drain chamber 41 and the consumer chamber 37 is low.

Abstract

The invention relates to a hydraulic valve arrangement which is used, in particular, for a mobile machine and which has a valve housing (10) having a feed channel (34), having an outlet channel (42) and having a consumer channel (39) and has a valve bore (11) which cuts into the channels. In the valve bore (11), a valve slide (12) can be moved axially from a neutral position in at least one direction into a working position, by way of which valve slide (12) the fluidic connections between the channels can be controlled. Moreover, there is a pressure-relief and feed valve (45, 47), by way of which the pressure in the consumer channel (39) can be limited by throttled discharge of pressure fluid into the outlet channel (42) and pressure fluid can be fed from the outlet channel (42) into the consumer channel (39). The invention is based on the object of designing a hydraulic valve arrangement of this type in such a way that low manufacturing costs and a small overall size are possible. According to the invention, the object which is aimed at is achieved by the pressure-relief and feed valve (45, 47) being accommodated in a hollow space of the valve slide (12).

Description

Beschreibung description
Hydraulische VentilanordnunqHydraulic Ventilanordnunq
Die Erfindung betrifft eine hydraulische Ventilanordnung, die insbesondere zur Steuerung von hydraulischen Verbrauchern an mobilen Arbeitsmaschinen verwendet wird und die die Merkmale aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufweist.The invention relates to a hydraulic valve arrangement, which is used in particular for controlling hydraulic consumers on mobile machines and having the features of the preamble of patent claim 1.
Eine derartige Ventilanordnung ist zum Beispiel aus der DE 199 48 232 A1 , der DE 103 25 294 A1 , der EP 1 092 095 B1 oder aus dem Datenblatt RD 64 295/07.02 oder dem Datenblatt RD 64 282/05.00 der Anmelderin bekannt und kann als einzelne Ventilscheibe, die mit anderen Ventilscheibe zu einem Steuerblock zusammengebaut werden kann, oder als eine Ventilsscheibe eines so genannten Monoblocks ausgebildet sein. Die Ventilscheiben aus den genannten Vorveröffentlichungen sind als so genannte Load-Sensing-Ventile ausgebildet und enthalten in einer Ventilbohrung eines Ventilgehäuses einen Ventilschieber, mit dem der Öffnungsquerschnitt einer Zumessblende und die Flussrichtung des Druckfluids in den vorhandenen Verbraucherkanälen gesteuert werden kann.Such a valve arrangement is known, for example, from DE 199 48 232 A1, DE 103 25 294 A1, EP 1 092 095 B1 or from the data sheet RD 64 295 / 07.02 or the data sheet RD 64 282 / 05.00 by the applicant and can be regarded as single valve disc, which can be assembled with another valve disc to a control block, or be designed as a valve disc of a so-called monoblock. The valve discs from the cited Vorveröffentlichungen are designed as so-called load-sensing valves and contain in a valve bore of a valve housing a valve spool, with which the opening cross-section of a metering orifice and the flow direction of the pressurized fluid in the existing consumer channels can be controlled.
In den Ventilgehäusen ist außerdem in einer weiteren Bohrung eine Druckwaage untergebracht, die bei der Ventilscheibe nach dem Datenblatt RD 64 282/05.00 stromauf der Zumessblende angeordnet ist und deren Regelkolben in Schließrichtung von dem Druck vor der Zumessblende und in Öffnungsrichtung von dem Druck nach der Zumessblende und einer Feder beaufschlagt ist. Bei den Ventilscheiben nach den anderen Vorveröffentlichungen ist die Druckwaage stromab der Zumessblende angeordnet und wird in Schließrichtung vom höchsten Lastdruck aller gleichzeitig betätigten hydraulischen Verbraucher und in Öffnungsrichtung vom Druck nach der Zumessblende beaufschlagt. Solche Ventilscheiben er- möglichen eine lastdruckunabhängige Durchflussverteilung, wenn gleichzeitig mehrere hydraulische Verbraucher mit Druckfluid versorgt werden sollen und die von einer Pumpe geförderte Druckfluidmenge geringer als die angeforderte Druckfluidmenge ist.In the valve housings also a pressure compensator is housed in a further bore, which is arranged at the valve disc according to the data sheet RD 64 282 / 05.00 upstream of the metering orifice and the control piston in the closing direction of the pressure before the metering orifice and in the opening direction of the pressure to the metering orifice and a spring is acted upon. In the valve discs according to the other Vorveröffentlichungen the pressure balance is located downstream of the metering orifice and is acted upon in the closing direction of the highest load pressure of all simultaneously actuated hydraulic consumers and in the opening direction of the pressure to the metering orifice. Such valve discs enable a load pressure-independent flow distribution, if at the same time several hydraulic consumers are to be supplied with pressurized fluid and the pumped by a pump amount of pressurized fluid is less than the requested amount of pressurized fluid.
Weiterhin enthalten die bekannten Ventilscheiben im Ventilgehäuse zwei Druck- begrenzungs- und Einspeiseventile, von denen jeweils eines einem der beiden Verbraucherkanäle zugeordnet ist. Ein solches Druckbegrenzungs- und Einspeiseventil spricht unabhängig von der Position des Ventilschiebers an, wenn der Druck in dem entsprechenden Verbraucherkanal einen bestimmten Wert erreicht und begrenzt den Druck auf diesen Wert, indem es Druckfluid aus dem Verbrau- cherkanal gedrosselt zum Ablaufkanal wegfließen lässt (Druckbegrenzungsfunktion). Dies kann zum Beispiel passieren, wenn der Ventilschieber in der Neutralstellung den Verbraucherkanal absperrt und sich das im Verbraucherkanal, in einer daran angeschlossenen Verbraucherleitung und im hydraulischen Verbraucher . selbst befindliche Druckfluid erwärmt und sich der hydraulische Verbraucher an einem Anschlag befindet.Furthermore, the known valve disks in the valve housing contain two pressure limiting and feed valves, one of which is assigned to one of the two consumer channels. Such a pressure limiting and feed valve responds regardless of the position of the valve spool when the pressure in the corresponding consumer channel reaches a certain value and limits the pressure to this value by throttling pressurized fluid from the consumer channel throttled to the outlet channel (pressure limiting function). , This can happen, for example, when the valve spool in the neutral position shuts off the consumer channel and that in the consumer channel, in a connected consumer line and in the hydraulic consumer. itself located pressure fluid heated and the hydraulic consumer is located on a stop.
Das Druckbegrenzungs- und Einspeiseventil spricht außerdem an, wenn die Last in die gewünschte Bewegungsrichtung wirkt und der Druck in dem Verbraucherkanal, über den dem hydraulischen Verbraucher Druckfluid zufließt, unter den Druck im Ablaufkanal absinkt (Einspeisefunktion). Der Druck im Ablaufkanal kann dabei mit Hilfe eines Stauventils über Atmosphärendruck angehoben sein.The pressure relief and feed valve also responds when the load is acting in the desired direction of travel and the pressure in the consumer passage, through which hydraulic fluid is supplied to the hydraulic fluid, falls below the pressure in the discharge passage (feed function). The pressure in the outlet channel can be raised above atmospheric pressure with the help of a stowage valve.
Es ist nicht immer an einen Verbraucherkanal ein Druckbegrenzungs- und Einspeiseventil angeschlossen ist. Für bestimmte Anwendungen genügt es, dass nur dem einen der beiden Verbraucherkanäle einer Ventilscheibe ein Druckbegrenzungs- und Einspeiseventil zugeordnet ist. Manchmal hat eine Ventilscheibe überhaupt kein Druckbegrenzungs- und Einspeiseventil. Für die verschiedenen Einsatzfälle muss man deshalb verschiedene Ventilgehäuse herstellen und bei der Montage mit den richtigen Ventilschiebern kombinieren. Das verursacht be- trächtliche Handlingskosten. In den gegossenen Ventilgehäusen sind, weil man nicht verschiedene Rohlinge gießen will, immer die Einbauräume für zwei Druckbegrenzungs- und Einspeiseventile vorgesehen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Ventilanordnung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so weiter zu entwickeln, dass niedrigere Herstellkosten und eine kleinere Baugröße möglich sind.It is not always connected to a consumer channel a pressure relief and feed valve. For certain applications it is sufficient that only one of the two consumer channels of a valve disc is assigned a pressure limiting and feed valve. Sometimes a valve disk has no pressure relief and feed valve at all. For the different applications, therefore, one must therefore produce different valve housings and combine them with the correct valve slides during assembly. This causes considerable handling costs. In the cast valve housings, because you do not want to pour different blanks, always provided the installation space for two pressure relief and feed valves. The invention has for its object to further develop a hydraulic valve assembly with the features of the preamble of claim 1, that lower production costs and a smaller size are possible.
Das angestrebte Ziel wird bei einer hydraulischen Ventilanordnung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 das Druckbegrenzungs- und Einspeiseventil in einem Hohlraum des Ventilschiebers untergebracht ist. Bei einer solchen Ausbildung kann das Ventilgehäuse ein Standardelement sein, dessen Rohgestalt und weitere Gestaltung nicht mehr davon abhängen muss, ob nun die Ventilscheibe kein, ein oder zwei Druckbegrenzungsund Einspeiseventile enthalten soll. Am Ventilgehäuse muss kein Bauraum mehr für die Druckbegrenzungs- und Einspeiseventile vorgehalten werden, so dass es kleiner als bei bekannten Ventilscheiben sein kann. Die verschiedenen Varianten von Ventilscheiben werden erst gegen Ende des Herstellprozesses durch den Einsatz eines entsprechenden Ventilschiebers gebildet, der ohnehin unter Berücksichtigung anderer Gesichtspunkte an die jeweilige Anwendung angepasst ist. Je nach Bedarf kann der Ventilschieber ein oder zwei Druckbegrenzungs- und Einspeiseventile aufnehmen.The desired goal is achieved in a hydraulic valve assembly with the features of the preamble of claim 1 according to the invention that according to the characterizing part of claim 1, the pressure limiting and feed valve is housed in a cavity of the valve spool. With such a design, the valve housing may be a standard element, the raw shape and further design no longer has to depend on whether the valve disc should contain no, one or two pressure relief and feed valves. At the valve housing, no more space must be provided for the pressure limiting and feed valves, so that it can be smaller than in known valve disks. The different variants of valve discs are formed only towards the end of the manufacturing process through the use of a corresponding valve spool, which is adapted in any case, taking into account other aspects of the particular application. Depending on requirements, the valve spool can accommodate one or two pressure relief and feed valves.
Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen hydraulischen Ventilanordnung finden sich in den Unteransprüchen.Advantageous embodiments of a hydraulic valve arrangement according to the invention can be found in the subclaims.
Besonders zweckmäßig erscheint dabei eine Ausbildung gemäß Patentanspruch 3, wonach der Ventilschieber von der Neutralstellung aus in beide Richtungen in Arbeitsstellungen bewegbar ist und wonach der Hohlraum im Ventilschieber über eine Radialbohrung mit dem Ablaufkanal verbindbar ist, die sich so nahe an einem Ende des Ventilschiebers befindet, dass sie bei einer Verschiebung des Ven- tilschiebers aus der Neutralstellung im Sinne einer Verbindung des zweiten Verbraucherkanals mit einem Zulaufkanal zum Ablaufkanal verschlossen wird. Dieser Ausgestaltung liegt der Gedanke zugrunde, dass in einer Arbeitsstellung des Ventilschiebers, in der der Verbraucherkanal mit dem Ablaufkanal verbunden ist, der Hohlraum im Ventilschieber nicht zum Ablaufkanal hin offen sein muss. Dementsprechend kann die Radialbohrung weit nach außen an das Ende des Ventilschiebers gelegt werden. Ein großer Hub des Ventilschiebers kann beibehal- ten werden. Die Steuerkammer, die der Ablaufkanal an der Ventilbohrung bildet, muss axial nicht vergrößert werden.Particularly useful in this case appears an embodiment according to claim 3, according to which the valve spool is movable from the neutral position in both directions in working positions and according to which the cavity in the valve spool is connected via a radial bore with the drainage channel, which is so close to one end of the valve spool, that it is closed with a displacement of the valve slide from the neutral position in the sense of a connection of the second consumer channel with an inlet channel to the drainage channel. This embodiment is based on the idea that in a working position the valve spool, in which the consumer channel is connected to the drainage channel, the cavity in the valve spool need not be open to the drainage channel. Accordingly, the radial bore can be placed far outward at the end of the valve spool. A large stroke of the valve spool can be maintained. The control chamber, which forms the flow channel at the valve bore, does not have to be increased axially.
Es gibt verschiedenen Versionen von Druckbegrenzungs- und Einspeiseventilen, die in den Ventilschieber eingebaut werden können, wobei sich die verschiedenen Versionen in ihrer Baulänge oder im Durchflussquerschnitt der Einspeisung unterscheiden können. Münden gemäß Patentanspruch 4 in den Hohlraum verbrau- cherkanalseitig zwei Radialbohrungen, die in Achsrichtung des Ventilschiebers voneinander beabstandet sind und von denen in einer Arbeitsstellung des Ventilschiebers eine Radialbohrung zum Verbraucherkanal und die andere Radialboh- rung zum Zulaufkanal bzw. zum Ablaufkanal hin offen ist, so ist die Verwendung einer bestimmten Version eines Druckbegrenzungs- und Einspeiseventils möglich, für die der Hohlraum mit großem Durchmesser bis in einen Bereich des Ventilschiebers reichen muss, in dem der Ventilschieber der bekannten Ventilanordnungen zur Herstellung der verschiedenen fluidischen Verbindungen eine Ringnut aufweist. Nach der Ausgestaltung liegt der Hohlraum mit in der fluidischen Verbindung des Verbraucherkanals mit dem Zulaufkanal bzw. dem Ablaufkanal. Eine Ringnut ist nicht notwendig.There are different versions of pressure relief and feed valves that can be installed in the valve spool, where the different versions may differ in their length or in the flow area of the feed. Münden according to claim 4 in the cavity chamer channel side two radial bores, which are spaced apart in the axial direction of the valve slide and of which in a working position of the valve spool a radial bore to the consumer channel and the other Radialboh- tion to the inlet channel or to the drainage channel is open, so it is possible to use a particular version of a pressure relief and feed valve, for which the large diameter cavity must reach into a region of the valve spool in which the valve spool of the known valve arrangements for producing the various fluidic connections has an annular groove. According to the embodiment, the cavity is in the fluidic connection of the consumer channel with the inlet channel and the drainage channel. An annular groove is not necessary.
Wird eine andere Version eines Druckbegrenzungs- und Einspeiseventils verwen- det, die es nicht erforderlich macht, dass der Hohlraum mit großem Durchmesser weit in den Ventilschieber hineingeht, und weist der Ventilschieber gemäß Patentanspruch 5 im Bereich des Verbraucherkanals eine Ringnut auf, über die der Verbraucherkanal mit einem Zulaufkanal oder dem Ablaufkanal verbindbar ist, so führt, wie dies im Patentanspruch 6 angegeben ist, vorteilhafterweise von der Ringnut aus eine Radialbohrung in den Hohlraum hinein. Über diese Radialbohrung fließt Druckfluid nur dann, wenn das Druckbegrenzungs- und Einspeiseventil anspricht. Der Patentanspruch 7 ist auf eine hydraulische Ventilanordnung mit einem Druck- begrenzungs- und Einspeiseventil gerichtet, das mit einem besonders geringen Durchmesser gebaut werden kann, so dass die den Hohlraum umgebende Wand des Ventilschiebers so dick sein kann, dass sie ohne weiteres allen Anforderungen hinsichtlich Formstabilität und Bruchsicherheit genügt. Das Druckbegren- zungs- und Einspeiseventil nach Patentanspruch 7 kann gemäß den Patentansprüchen 8 bis 11 in vorteilhafter Weise weitergebildet werden.If another version of a pressure relief and feed valve is used, which does not require that the large diameter cavity goes far into the valve spool, and the valve spool according to claim 5 in the region of the consumer channel has an annular groove through which the consumer channel can be connected to an inlet channel or the drainage channel, it leads, as indicated in claim 6, advantageously from the annular groove from a radial bore into the cavity. Through this radial bore pressure fluid flows only when the pressure relief and feed valve responds. The patent claim 7 is directed to a hydraulic valve assembly with a pressure limiting and feed valve, which can be built with a particularly small diameter, so that the wall surrounding the cavity of the valve spool can be so thick that they readily meet all requirements for dimensional stability and breakage is sufficient. The Druckbegren- supply and supply valve according to claim 7 can be further developed in accordance with the claims 8 to 11 in an advantageous manner.
Mehrere als LUDV-Ventile ausgebildete Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen hydraulischen Ventilanordnung sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.Several trained as LUDV valves embodiments of a hydraulic valve assembly according to the invention are shown in the drawings. Based on these drawings, the invention will now be explained in more detail.
Es zeigen Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Ventilscheibe mit zwei Verbraucherkanälen und mit einem Ventilschieber, in dem zwei unterschiedlich gestaltete Druckbegrenzungs- und Einspeiseventile untergebracht sind,1 shows a longitudinal section through a valve disc with two consumer channels and with a valve spool, in which two differently shaped pressure limiting and feed valves are housed,
Figur 2 einen Längsschnitt durch eine zweite Ventilscheibe mit zwei Verbraucherkanälen und mit einem Ventilschieber, in dem nur ein Druckbegrenzungs- und Einspeiseventil nach einer dritten Version untergebracht ist,2 shows a longitudinal section through a second valve disc with two consumer channels and with a valve slide, in which only one pressure-limiting and feed valve is accommodated according to a third version,
Figur 3 eine vergrößerte Darstellung der Ventilscheibe aus Figur 2 im Bereich des Druckbegrenzungs- und Einspeiseventils undFigure 3 is an enlarged view of the valve disc of Figure 2 in the region of the pressure limiting and feed valve and
Figur 4 einen Längsschnitt durch eines der beiden Druckbegrenzungs- und Einspeiseventile aus Figur 1.FIG. 4 shows a longitudinal section through one of the two pressure-limiting and feed valves from FIG. 1.
Die Ventilscheiben nach den Figuren 1 und 2 besitzen ein scheibenförmiges Ventilgehäuse 10, durch das eine in einer mittigen Scheibenebene liegende Ventilbohrung 1 1 hindurchgeht. In dieser ist ein Ventilschieber 12 axial bewegbar. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist der Ventilschieber mechanisch betätigbar und besitzt dazu an einem aus dem Ventilgehäuse 10 herausragenden Ende einen Zweiflach 13, an dem ein Handhebel befestigt werden kann. Auf dem anderen Ende des Ventilschiebers 12, das ebenfalls aus dem Ventilgehäuse 10 her- ausragt, aber durch einen an das Ventilgehäuse angeschraubten Deckel 14 abgedeckt ist, ist innerhalb des Deckels mit zwei Federtellern 15 und 16 eine Schraubendruckfeder 17 gefesselt, die den Ventilschieber in einer Neutralstellung zentriert und bei jeder Bewegung des Ventilschiebers aus der Neutralstellung her- aus unabhängig von der Richtung der Bewegung von einer Grundvorspannung aus stärker zusammengedrückt wird.The valve disks according to FIGS. 1 and 2 have a disc-shaped valve housing 10, through which passes a valve bore 11 located in a central disc plane. In this, a valve spool 12 is axially movable. In the embodiment of Figure 1, the valve spool is mechanically actuated and has to a projecting out of the valve housing 10 end a two-plane 13 to which a hand lever can be attached. On the other end of the valve spool 12, which also comes from the valve housing 10 forth protrudes, but is covered by a screwed to the valve housing cover 14, a helical compression spring 17 is tied within the lid with two spring plates 15 and 16, which centers the valve spool in a neutral position and with each movement of the valve spool from the neutral position regardless of the direction of movement is more compressed from a basic bias.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist der Ventilschieber hydraulisch betätigbar. Dazu sind beide aus dem Ventilgehäuse 10 herausragenden Enden des Ventilschiebers 12 mit massiven Deckeln 18 abgedeckt, die an das Ventilgehäuse 10 angeschraubt sind und eine Anschlussöffnung 19 für eine Steuerleitung aufweisen. Mit Hilfe eines hydraulischen Vorsteuergerätes kann über die Steuerleitungen ein Steuerdruck in den einen oder in den anderen Deckel eingesteuert werden, der an der Querschnittsfläche des Ventilschiebers 12 eine Kraft erzeugt, die den Ventilschieber soweit gegen die wie beim ersten Ausführungsbeispiel zwischen zwei Federtellern 15 und 16 gefesselte Schraubendruckfeder 17 verschiebt, bis zwischen der Druckkraft und der Federkraft ein Gleichgewicht herrscht.In the embodiment of Figure 2, the valve spool is hydraulically actuated. For this purpose, both of the valve housing 10 outstanding ends of the valve spool 12 are covered with solid lids 18 which are bolted to the valve housing 10 and have a connection opening 19 for a control line. With the aid of a hydraulic pilot control device, a control pressure in the one or the other lid can be controlled via the control lines, which generates a force on the cross-sectional area of the valve spool 12, which binds the valve spool so far against the as in the first embodiment between two spring plates 15 and 16 Helical compression spring 17 shifts until there is an equilibrium between the pressure force and the spring force.
Die Ventilbohrung 11 ist bei beiden Ausführungsbeispielen von acht axial vonein- ander beabstandeten Steuerkammern umgeben, die der Steuerung des Zuflusses von Hydrauliköl von einer Hydropumpe zu einem hydraulischen Verbraucher, zum Beispiel zu einem Hydrozylinder, und von dem hydraulischen Verbraucher zu einem Tank dienen. Zwischen jeweils drei Steuerkammern auf beiden Seiten befinden sich zwei Steuerkammern 25 und 26, die in der in den Figuren 1 und 2 ge- zeigten Neutralstellung des Ventilschiebers 12 durch einen Schieberbund 27 fluidisch voneinander getrennt sind, an den sich auf beiden Seiten ein Schieberhals mit einer Ringnut 28 bzw. 29 anschließt und der zwei Reihen von Feinsteuernuten 30 bzw. 31 aufweist, die in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind und von denen die Feinsteuernuten 30 zur Ringnut 28 und die Feinsteuernuten 31 zur Ringnut 29 hin offen sind. Die Steuerkammer 25 ist für den Anschluss an eine Pumpenleitung vorgesehen und kann deshalb auch als Pumpenkammer bezeichnet werden. Die Steuerkammer 26 sei eine Zwischenkammer. Je nach der Rieh- tung, in die der Ventilschieber 12 aus der Neutralstellung heraus bewegt, wird durch die Feinsteuernuten 30 oder durch die Feinsteuernuten 31 ein Durchflussquerschnitt von der Pumpenkammer 25 zur Zwischenkammer 26 geöffnet, der die Zumessblende der Ventilanordnung bildet.The valve bore 11 in both embodiments is surrounded by eight axially spaced apart control chambers, which serve to control the inflow of hydraulic oil from a hydraulic pump to a hydraulic consumer, for example to a hydraulic cylinder, and from the hydraulic consumer to a tank. Between each three control chambers on both sides there are two control chambers 25 and 26 which are fluidically separated from each other in the neutral position of the valve spool 12 shown in FIGS. 1 and 2 by a spool collar 27, to which a spool neck on both sides Ring groove 28 and 29 connects and has two rows of Feinsteuernuten 30 and 31, which are offset in the circumferential direction against each other and of which the fine control grooves 30 to the annular groove 28 and the fine control grooves 31 to the annular groove 29 are open. The control chamber 25 is provided for connection to a pump line and therefore may also be referred to as a pump chamber. The control chamber 26 is an intermediate chamber. Depending on the tion, in which the valve spool 12 moves out of the neutral position, a flow cross-section of the pump chamber 25 to the intermediate chamber 26 is opened by the fine control grooves 30 or by the fine control grooves 31, which forms the metering orifice of the valve assembly.
Auf der einen Seite der beiden Steuerkammern 25 und 26 befindet sich eine Zulaufkammer 32 und auf der anderen Seite eine Zulaufkammer 33. Diese beiden Zulaufkammern sind Teil eines brückenartigen Zulaufkanals 34, in den das Hyd- rauliköl von der Zwischenkammer 26 über eine Druckwaage 35 gelangt. Über die- se sei hier nur soviel gesagt, dass ihr einteiliger (Figur 1 ) oder zweiteiliger (Figur 2) Regelkolben in Schließrichtung vom höchsten Lastdruck aller gleichzeitig betätigten hydraulischen Verbraucher und eventuell von einer schwachen Feder und in Öffnungsrichtung von dem Druck in der Zwischenkammer 26 beaufschlagt ist. Die Druckwaage ist demnach stromab der Zumessblende angeordnet und staut in der Zwischenkammer einen Druck an, der sich aus dem jeweiligen höchsten Lastdruck ergibt. Bei den in den Figuren 1 und 2 gezeigten Ventilanordnungen handelt es sich also um LUDV-Ventile.On one side of the two control chambers 25 and 26 there is an inlet chamber 32 and on the other side an inlet chamber 33. These two inlet chambers are part of a bridge-like inlet channel 34 into which the hydraulic oil from the intermediate chamber 26 passes via a pressure compensator 35. In this connection, only so much is said that their one-piece (FIG. 1) or two-part (FIG. 2) control piston in the closing direction of the highest load pressure of all simultaneously actuated hydraulic consumers and possibly a weak spring and in the opening direction of the pressure in the intermediate chamber 26th is charged. The pressure compensator is thus arranged downstream of the metering orifice and accumulates in the intermediate chamber to a pressure resulting from the respective highest load pressure. The valve arrangements shown in FIGS. 1 and 2 are therefore LUDV valves.
Auf die Zulaufkammer 32 folgt eine Verbraucherkammer 36 und auf die Zulauf- kammer 33 eine Verbraucherkammer 37. Jede Verbraucherkammer ist Teil eines Verbraucherkanals 38 bzw. 39, der in einem Verbraucheranschluss des Ventilgehäuses 10 endet. Auf jede Verbraucherkammer 36 und 37 folgt noch eine Ablaufkammer 40 bzw. 41. Die beiden Ablaufkammern sind bei einem vervollständigten Ventilblock miteinander verbunden und Teil eines Ablaufkanals 42, der, gegebe- nenfalls über ein Stauventil, zu einem Tankanschluss führt.A consumer chamber 36 follows the inlet chamber 32 and a consumer chamber 37 onto the inlet chamber 33. Each consumer chamber is part of a consumer channel 38 or 39 which terminates in a consumer connection of the valve housing 10. Each consumer chamber 36 and 37 is followed by a drain chamber 40 or 41. The two drain chambers are connected to each other in a completed valve block and part of a flow channel 42, which, if appropriate via a backup valve, leads to a tank connection.
In der Neutralstellung des Ventilschiebers 12 sind alle Steuerkammern 25, 26, 32, 33, 36, 37, 40 und 41 gegeneinander abgesperrt. Wird der Ventilschieber 12 aus der Neutralstellung herausbewegt, so wird durch die Feinsteuernuten 30 oder 31 die Zumessblende geöffnet. Außerdem wird die eine Verbraucherkammer zu einer Zulauf kammer und die andere Verbraucherkammer zu einer Ablaufkammer geöffnet. Neben den bisher beschriebenen Komponenten weist die Ventilscheibe nach Figur 1 noch zwei Druckbegrenzungs- und Einspeiseventile 45 und 46 und die Ventilscheibe nach Figur 2 noch ein Druckbegrenzungs- und Einspeiseventil 47 auf. Erfindungsgemäß sind die Druckbegrenzungs- und Einspeiseventile jeweils in einem Hohlraum 48, 49 (Figur 1 ) bzw. 50 Figur 2) des Ventilschiebers 12 untergebracht. Gemäß Figur 1 ist der Ventilschieber mit zwei verschiedenen Druckbegrenzungs- und Einspeiseventilen bestückt. Natürlich kann er auch zwei gleiche Druckbegrenzungs- und Einspeiseventile aufweisen.In the neutral position of the valve spool 12 all control chambers 25, 26, 32, 33, 36, 37, 40 and 41 are shut off from each other. If the valve spool 12 is moved out of the neutral position, the metering orifice is opened by the fine control grooves 30 or 31. In addition, the one consumer chamber is opened to a feed chamber and the other consumer chamber to a drain chamber. In addition to the components described so far, the valve disk according to FIG. 1 also has two pressure-limiting and feed valves 45 and 46 and the valve disk according to FIG. 2 also has a pressure-limiting and feed-in valve 47. According to the invention, the pressure-limiting and feed valves are each housed in a cavity 48, 49 (FIG. 1) or 50 (FIG. 2) of the valve spool 12. According to Figure 1, the valve spool is equipped with two different pressure relief and feed valves. Of course, it can also have two equal pressure relief and feed valves.
Die Hohlräume 48, 49 und 50 sind jeweils von einer Stirnseite eines Hauptteils des Ventilschiebers 12 aus in das Hauptteil eingebracht und durch jeweils ein in das Hauptteil eingeschraubtes Endstück 51 , 52 oder 53 verschlossen. In der geschlossenen Stellung trennen die Druckbegrenzungs- und Einspeiseventile einen ablaufkammerseitigen, ersten Bereich eines Hohlraums von einem verbraucher- kammerseitigen, zweiten Bereich eines Hohlraums. Der erste Bereich ist über eine Radialbohrung 55 im Ventilschieber 12 zu dessen Außenseite hin offen. Die Radialbohrung 55 wiederum ist in der Neutralstellung und bei einer Verstellung des Ventilschiebers in eine Richtung, in der die entsprechende Verbraucherkammer 36 bzw. 37 mit der zugeordneten Zulaufkammer verbunden wird, zur Ablaufkammer 40 bzw. 41 hin offen. Bei einer Verstellung des Ventilschiebers 12 in die andere Richtung wird die Radialbohrung 55 nach kurzem Weg verschlossen. Für die Funktion hat dies keinerlei Auswirkungen, da die entsprechende Verbraucherkammer über den Ventilschieber ohnehin mit der Ablaufkammer verbunden ist.The cavities 48, 49 and 50 are each introduced from an end face of a main part of the valve spool 12 into the main part and closed by a respective end piece 51, 52 or 53 screwed into the main part. In the closed position, the pressure limiting and feed valves separate a drain chamber side, first region of a cavity from a consumer chamber side, second region of a cavity. The first area is open via a radial bore 55 in the valve spool 12 to the outside thereof. The radial bore 55 in turn is in the neutral position and in an adjustment of the valve spool in a direction in which the corresponding consumer chamber 36 and 37 is connected to the associated inlet chamber, to the drain chamber 40 and 41 open. In an adjustment of the valve spool 12 in the other direction, the radial bore 55 is closed after a short path. For the function, this has no effect, since the corresponding consumer chamber via the valve spool is already connected to the drain chamber.
Der zweite Bereich der beiden Hohlräume 48 und 49 aus Figur 1 ist über zwei axial voneinander beabstandete Reihen von Radialbohrungen 56 bzw. 57 zur Außenseite des Ventilschiebers hin offen. In der in Figur 1 gezeigten Neutralstellung des Ventilschiebers 12 sind die Bohrungen 56 und 57 außen zur jeweiligen Verbraucherkammer 36 bzw. 37 hin offen. Bewegt man den Ventilschieber 12 aus der Neutralstellung heraus in der Ansicht nach Figur 1 nach rechts, so bleiben die Radialbohrungen 57 des Hohlraums 48 zur Verbraucherkammer 36 hin offen, während die Radialbohrungen 56 zu Verbraucherkammer 36 verschlossen und zur Ablaufkammer 40 hin geöffnet werden. Außerdem bleiben die Radialbohrungen 56 des Hohlraums 49 zur Verbraucherkammer 37 hin offen und die Radialbohrungen 57 des Hohlraums 49 werden zur Verbraucherkammer 37 hin ver- schlössen und zur Zulaufkammer 33 hin geöffnet. Hydrauliköl kann also nun, von der Zumessblende und der Druckwaage her kommend, von der Zulaufkammer 33, die Radialbohrungen 57, den zweiten Bereich und die Radialbohrungen 56 des Hohlraums 49 der Verbraucherkammer 37 und von dort einem hydraulischen Verbraucher zufließen. Vom diesem zurückfließendes Hydrauliköl gelangt über die Verbraucherkammer 36, die Radialbohrungen 57, den zweiten Bereich und die Radialbohrungen 56 des Hohlraums 48 in die Ablaufkammer 40. Somit liegen bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 die zweiten Bereiche der Hohlräume 48 und 49 im Fluidpfad des Arbeitsfluids und ersetzen jeweils eine Ringnut am Ventilschieber. Vorteilhaft ist dabei, dass die Hohlräume weit in den Ventilschieber hinein einen großen Durchmesser haben können. Dies ist für die Unterbringung von in bestimmter Weise ausgebildeter Druckbegrenzungs- und Einspeiseventile günstig.The second region of the two cavities 48 and 49 of Figure 1 is open via two axially spaced rows of radial bores 56 and 57 to the outside of the valve spool out. In the neutral position of the valve spool 12 shown in FIG. 1, the bores 56 and 57 are open towards the respective consumer chamber 36 or 37. Moving the valve spool 12 from the neutral position in the view of Figure 1 to the right, the radial bores 57 of the cavity 48 remain open to the consumer chamber 36, while the radial bores 56 are closed to consumer chamber 36 and opened to the drain chamber 40 out. In addition, the radial bores 56 of the cavity 49 remain open to the consumer chamber 37 and the radial bores 57 of the cavity 49 are closed towards the consumer chamber 37 and opened to the inlet chamber 33. Hydraulic oil can now, coming from the metering orifice and the pressure compensator ago coming from the inlet chamber 33, the radial bores 57, the second region and the radial bores 56 of the cavity 49 of the consumer chamber 37 and from there a hydraulic consumer. From this back flowing hydraulic oil passes through the load chamber 36, the radial bores 57, the second region and the radial bores 56 of the cavity 48 in the discharge chamber 40. Thus, in the embodiment of Figure 1, the second regions of the cavities 48 and 49 in the fluid path of the working fluid and each replace an annular groove on the valve spool. It is advantageous that the cavities can have a large diameter far into the valve slide. This is favorable for accommodating pressure-limiting and feed valves designed in a particular way.
Jedes der Druckbegrenzungs- und Einspeiseventile 45, 46 und 47 besitzt einen Ventilkörper 70, der in Öffnungsrichtung vom Druck in der entsprechendenEach of the pressure limiting and feed valves 45, 46 and 47 has a valve body 70, which in the opening direction from the pressure in the corresponding
Verbraucherkammer und in Schließrichtung vom Druck in der benachbarten Ablaufkammer und von einer starken Schraubendruckfeder 71 , deren Druckäquivalent zum Beispiel 300 bar sein möge, beaufschlagt ist und zur Begrenzung des Drucks in einer Verbraucherkammer einen Durchflussquerschnitt von der Verbraucherkammer zur benachbarten Ablaufkammer öffnet. Außerdem besitzt jedes Druckbegrenzungs- und Einspeiseventil einen Ventilkörper 72, der in Schließrichtung vom Druck in der entsprechenden Verbraucherkammer und in Öffnungsrichtung vom Druck in der benachbarten Ablaufkammer und von einer schwachen Schraubendruckfeder 73, deren Druckäquivalent zum Beispiel 0,5 bar sein möge, beaufschlagt ist. Wenn der Druck in der Verbraucherkammer um mehr als das Druckäquivalent der Schraubendruckfeder 73 unter den Druck in der Ablaufkammer abfällt, öffnet der Ventilkörper 72 einen Durchflussquerschnitt, so dass Hydrauliköl aus der Ablaufkammer in die Verbraucherkammer eingespeist wird.Consumer chamber and in the closing direction of the pressure in the adjacent drain chamber and a strong helical compression spring 71 whose pressure equivalent may be, for example, 300 bar, is acted upon and opens a flow cross-section of the consumer chamber to the adjacent drain chamber to limit the pressure in a consumer chamber. In addition, each Druckbegrenzungs- and feed valve has a valve body 72 which is acted upon in the closing direction by the pressure in the corresponding consumer chamber and in the opening direction of the pressure in the adjacent drain chamber and a weak helical compression spring 73, the pressure equivalent, for example, 0.5 bar. When the pressure in the load chamber falls below the pressure in the drain chamber by more than the pressure equivalent of the compression coil spring 73, the valve body 72 opens a flow area, so that hydraulic oil from the discharge chamber is fed into the consumer chamber.
Bei dem Druckbegrenzungs- und Einspeiseventil 46 aus den Figuren 1 und 4 weist der Ventilkörper 70 eine Führungsstange 74 auf, die nach einem rundumlaufenden Einstich 75 eine Schließkegel 76 trägt, der dem Einstich zugewandt eine kegelige Sitzfläche 77 aufweist. Auf die Führungsstange 74 ist der Ventilkörper 72 aufgeschoben, der um den Einstich 75 herum eine Ringnut und mehrere von der Ringnut ausgehende Radialbohrungen 78 aufweist und den Schließkegel 76 radial überragt und außerhalb des Schließkegels eine gegenüber der Sitzfläche 77 des Schließkegels entgegengesetzt gerichtete kegelige Sitzfläche 79 besitzt. Nach dem Ventilkörper 72 ist die Schraubendruckfeder 71 auf die Führungsstange 74 aufgeschoben. Hinter dieser ist auf die Führungsstange 74 ein Federteller 78 aufgeschraubt, so dass die Schraubendruckfeder 71 zwischen dem Ventilkörper 72 und dem Federteller 78 eingespannt ist und den Schließkegel 76 mit seiner kegeligen Sitzfläche 77 gegen eine innere Sitzkante des Ventilkörpers 72 drückt. Der Sitzdurchmesser ist gleich dem Durchmesser der Führungsstange 74. Die bisher genannten Teile des Druckbegrenzungs- und Einspeiseventils 46 sind also unverlierbar zu einer Einheit zusammengefasst. Zu dem Ventil gehört noch die Schrau- bendruckfeder 73, die nach der Montage zwischen dem Federteller 78 und dem Boden des Hohlraums 46 angeordnet ist. Die Sitzkante für die Sitzfläche 79 des Ventilkörpers 72 ist an dem Endstück 51 des Ventilschiebers 12 ausgebildet. Das Endstück reicht dazu mit einem hohlen Abschnitt bis über die Radialbohrungen 55 des Ventilschiebers 12 in den Hohlraum 46 hinein. Auf einer inneren Kante der Stirnseite des Endstücks sitzt der Ventilkörper 72 in Ruhestellung auf. Der erste Bereich des Hohlraums 46 ist somit ganz innerhalb des Endstücks 51 ausgebildet. Zur fluidischen Verbindung nach außen zu den Radialbohrungen 55 im Hauptteil des Ventilschiebers 12 weist das Endstück auf Höhe der Radialbohrungen 55 außen eine Ringnut 80 und von dieser nach innen führende Radialbohrungen 81 auf. Zwischen der Ringnut 80 und der Stirnseite des Endstücks 51 befindet sich zwischen diesem und der Innenwandung des Ventilschiebers 12 ein in einer Ringnut des Endstücks liegender Dichtring 82. Im Betrieb wirkt der in der Verbraucherkammer 36 anstehende Druck an einer Fläche, die durch den Durchmesser der Führungsstange 74 bestimmt ist, auf den Ventilkörper 70 in Richtung öffnen. Die Schraubendruckfeder 71 , die sich über den Ventilkörper 72 an dem Endstück 51 abstützt, hält den Schließkegel 76 des Ventilkörpers 70 mit der Fläche 77 an dem Ventilkörper 72, solange der Druck in der Verbraucherkammer unter Berücksichtigung des in der Ablaufkammer 40 herrschenden Drucks das Druckäquivalent der Feder nicht übersteigt. Sobald dies der Fall ist, wird der Ventilkörper 70, also die Führungsstange 74 mitsamt dem Schließkegel 76 - in den Ansichten nach den Figuren 1 und 4 - nach rechts verschoben, so dass sich ein Durchflussquerschnitt zwischen dem Schließkegel 76 und dem Ventilkörper 72 öffnet und Hydrauliköl aus der Verbraucherkammer 36 gedrosselt in die Ablaufkammer 40 abströmt. Der Druck in der Verbraucherkammer 36 ist somit auf den Druck, bei dem der Ventilkörper 70 öffnet, begrenzt.In the pressure limiting and feed valve 46 of Figures 1 and 4, the valve body 70 on a guide rod 74 which carries a closing cone 76 after a circumferential groove 75, facing the puncture has a tapered seat surface 77. On the guide rod 74 of the valve body 72 is pushed, which has around the groove 75 around an annular groove and several outgoing from the annular radial bores 78 and the locking cone 76 projects radially beyond and outside the closing cone opposite the seat surface 77 of the closing cone oppositely directed conical seat surface 79 has , After the valve body 72, the helical compression spring 71 is pushed onto the guide rod 74. Behind this, a spring plate 78 is screwed onto the guide rod 74, so that the helical compression spring 71 is clamped between the valve body 72 and the spring plate 78 and pushes the closing cone 76 with its conical seat surface 77 against an inner seat edge of the valve body 72. The seat diameter is equal to the diameter of the guide rod 74. The previously mentioned parts of the pressure limiting and feed valve 46 are thus summarized captive to a unit. Belongs to the valve still the screw compression spring 73 which is arranged after assembly between the spring plate 78 and the bottom of the cavity 46. The seat edge for the seat surface 79 of the valve body 72 is formed on the end piece 51 of the valve spool 12. The tail extends with a hollow portion to about the radial bores 55 of the valve spool 12 into the cavity 46 inside. On an inner edge of the end face of the end piece of the valve body 72 sits in the rest position. The first region of the cavity 46 is thus formed entirely within the end piece 51. For fluid connection to the outside to the radial bores 55 in the main part of the valve spool 12, the end piece at the level of the radial bores 55 outside an annular groove 80 and from this inwardly leading radial bores 81. Between the annular groove 80 and the end face of the end piece 51 is located between this and the inner wall of the valve slide 12, a lying in an annular groove of the end piece sealing ring 82nd In operation, the pressure prevailing in the consumer chamber 36 acts on a surface defined by the diameter of the guide rod 74 to open the valve body 70 in the direction. The helical compression spring 71, which is supported on the valve body 72 on the end piece 51, holds the closing cone 76 of the valve body 70 with the surface 77 on the valve body 72, as long as the pressure in the consumer chamber, taking into account the pressure prevailing in the discharge chamber 40, the pressure equivalent of Spring does not exceed. Once this is the case, the valve body 70, so the guide rod 74 together with the closing cone 76 - in the views of Figures 1 and 4 - moved to the right, so that opens a flow cross-section between the closing cone 76 and the valve body 72 and hydraulic oil throttled out of the consumer chamber 36 flows into the drain chamber 40. The pressure in the consumer chamber 36 is thus limited to the pressure at which the valve body 70 opens.
Der Ventilkörper 72 bleibt in der oben beschriebenen Konstellation in Ruhe. Wenn dagegen der Druck in der Verbraucherkammer 36 um mehr als das Druckäquivalent der Schraubendruckfeder 73 unter den Druck in der Ablaufkammer 40 absinkt, dann werden der Ventilkörper 70, der Ventilkörper 72 und die Schrauben- druckfeder 71 als Einheit gegen die Schraubendruckfeder 73 verschoben, bis die Führungsstange 74 gegen den Boden des Hohlraums 46 stößt. Zwischen dem Ventilkörper 72 und der Stirnseite des Endstücks 51 öffnet sich ein Durchflussquerschnitt, über den Hydrauliköl nahezu ungedrosselt von der Ablaufkammer 40 der Verbraucherkammer 36 zuströmen kann. Damit wird in der Verbraucherkam- mer 36 und in den mit dieser verbundenen Leitungen und Verbraucherräumen zuverlässig die Entstehung eines Unterdrucks. vermieden.The valve body 72 remains in the above-described constellation at rest. If, on the other hand, the pressure in the consumer chamber 36 drops below the pressure in the drain chamber 40 by more than the pressure equivalent of the helical compression spring 73, the valve body 70, the valve body 72 and the helical compression spring 71 are displaced as a unit against the helical compression spring 73 until the Guide rod 74 abuts against the bottom of the cavity 46. Between the valve body 72 and the end face of the end piece 51, a flow cross-section through which hydraulic oil can flow virtually unthrottled from the discharge chamber 40 of the consumer chamber 36 opens. Thus, in the consumer chamber 36 and in the lines and consumer spaces connected to it, the formation of a negative pressure is reliably established. avoided.
Auch das Druckbegrenzungs- und Einspeiseventil 45 aus Figur 1 weist einen Ventilkörper 70, der der Druckbegrenzung dient, und einen Ventilkörper 72 auf, der der Einspeisung dient. Der Ventilkörper 72 ist als ein Ring mit einer zentralen Öffnung ausgebildet und befindet sich axial zwischen den Radialbohrungen 55 und 56 des Ventilschiebers 12. Er ist an einer inneren Schulter von der schwachen Schraubendruckfeder 73, die sich außerdem an einer Schulter des Hohlraums 49 abstützt, in eine Richtung aus dem Hohlraum heraus beaufschlagt. In einer äußeren Ringnut des Ventilkörpers 72 befindet sich ein Dichtring 83. Aus einer Ruhestellung heraus, die in Figur 1 gezeigt ist, kann der Ventilkörper 72 gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 73 bis gegen eine weitere Schulter des Hohlraums 49 bewegt werden, wobei in der Position, die der Ventilkörper 72 dann einnimmt, die Radialbohrungen 56 zum Hohlraum 49 hin offen bleiben.Also, the pressure limiting and feed valve 45 of Figure 1 has a valve body 70, which serves to limit the pressure, and a valve body 72, which serves the feed. The valve body 72 is formed as a ring with a central opening and is located axially between the radial bores 55 and 56 of the valve spool 12. It is at an inner shoulder of the weak Helical compression spring 73, which is also supported on a shoulder of the cavity 49, acted upon in a direction out of the cavity. In an outer annular groove of the valve body 72 is a sealing ring 83. From a rest position, which is shown in Figure 1, the valve body 72 can be moved against the force of the helical compression spring 73 against a further shoulder of the cavity 49, wherein in the position that the valve body 72 then occupies, the radial bores 56 remain open to the cavity 49.
Der Ventilkörper 70 des Druckbegrenzungs- und Einspeiseventils 45 umfasst ei- nen Schließkegel 85, der sich im ablaufkammerseitigen Bereich des Hohlraums 49 befindet und mit einer kegeligen Fläche auf einer Kante der zentralert Öffnung des Ventilkörpers 72 aufsitzen kann, einen Anschlagfinger 86, der auf das Endstück 52 zuweist, die starke Schraubenfeder 71 , die, den Anschlagfinger 86 umgebend, zwischen dem Schließkegel 85 und dem Endstück 52 eingespannt ist, und eine Abstützstange 87, die durch den Ventilkörper 72 hindurchgeht, im Innern der Schraubendruckfeder 73 verläuft und jenseits der Radialbohrungen 57 in einen Endabschnitt des Hohlraums 49 eintaucht und den Schließkegel 85 in dessen Ruhestellung gegen die Wirkung der Schraubendruckfeder 71 am Ventilschieber 12 abstützt. Vorteilhaft ist hier, dass bei entsprechender Wahl der Abdichtung des Hohlraums durch das Endstück 52 die Vorspannung der Schraubendruckfeder 71 durch Drehen des. in das Hauptteil des Ventilschiebers 12 eingeschraubten Endstücks 52 noch nach der Montage des Druckbegrenzungs- und Einspeiseventils 45 verändert werden kann.The valve body 70 of the pressure limiting and feed valve 45 comprises a closing cone 85, which is located in the drain chamber side region of the cavity 49 and can seat with a tapered surface on an edge of the central opening of the valve body 72, a stop finger 86 which is on the tail 52 assigns, the strong coil spring 71, the stop finger 86 surrounding clamped between the closing cone 85 and the end piece 52, and a support rod 87, which passes through the valve body 72, inside the helical compression spring 73 extends and beyond the radial bores 57 in an end portion of the cavity 49 is immersed and the closing cone 85 is supported in the rest position against the action of the helical compression spring 71 on the valve spool 12. The advantage here is that with a suitable choice of the sealing of the cavity through the end piece 52, the bias of the helical compression spring 71 by turning the . in the main part of the valve spool 12 screwed end piece 52 can still be changed after the installation of the pressure relief and feed valve 45.
In der Ruhestellung der beiden Ventilkörper 70 und 72 und ohne Drücke in den Kammern 37 und 41 liegt der Ventilkörper 72 unter der Wirkung der Schraubendruckfeder 73 an dem Schließkegel 85 des über die Abstützstange 87 am Ventilschieber 12 abgestützten Ventilkörpers 70 an. Der Ventilkörper 72 hat dabei einen geringen Abstand von einem in den Ventilschieber eingesetzten Anschlagring 88, der den Weg des Ventilkörpers 72 auf die Radialbohrungen 55 zu vor diesen begrenzt. Im Betrieb wirkt, wenn sich der Ventilschieber in der Neutralstellung oder in einer Arbeitsstellung befindet, in der die Verbraucherkammer 37 fluidisch mit der Zulaufkammer 33 verbunden ist, der in der Verbraucherkammer 37 anstehende Verbraucherkammerdruck auf die Ventilkörper 70 und 72 gegen die Schrauben- druckfeder 71 und gegen einen in der Ablaufkammer gegebenenfalls anstehenden Staudruck. Die erste Wirkfläche für den Verbraucherkammerdruck ist dabei zunächst durch den Durchmesser des Ventilkörpers 72 bestimmt. Steigt der Verbraucherkammerdruck auf einen solchen Wert an, dass die an der ersten Wirkfläche erzeugte Druckkraft die Kraft der Schraubendruckfeder 71 erreicht, werden die Ventilkörper soweit bewegt, bis der Ventilkörper 72 an den Anschlagring 88 gelangt. Ab diesem Punkt kann der Verbraucherkammerdruck nur noch an einer durch den Durchmesser der zentralen Öffnung im Ventilkörper 72 bestimmten Fläche eine gegen die Kraft der Schraubendruckfeder 71 gerichtete Druckkraft am Ventilkörper 70 erzeugen. Erreicht der Verbraucherkammerdruck nun den durch die Vorspannung der Schraubendruckfeder 71 vorgegebenen Wert, hebt der Ventilkörper 70 vom Ventilkörper 72 ab, so dass sich ein Durchflussquerschnitt zwischen dem Schließkegel 85 des Ventilkörpers 70 und dem Ventilkörper 72 öffnet und Hydrauliköl aus der Verbraucherkammer 37 gedrosselt in die Ablaufkammer 41 abströmt. Der Druck in der Verbraucherkammer 37 ist somit auf den Druck, bei dem der Ventilkörper 70 vom Ventilkörper 72 abhebt, begrenzt.In the rest position of the two valve bodies 70 and 72 and without pressures in the chambers 37 and 41, the valve body 72 is under the action of the helical compression spring 73 against the closing cone 85 of the supported via the support rod 87 on the valve spool 12 valve body 70. The valve body 72 has a small distance from a stop ring 88 inserted into the valve slide, which limits the path of the valve body 72 to the radial bores 55 to before. In operation, when the valve spool is in the neutral position or in a working position in which the consumer chamber 37 is fluidly connected to the inlet chamber 33, the consumer chamber pressure prevailing in the consumer chamber 37 acts on the valve bodies 70 and 72 against the helical compression spring 71 and against a possibly present in the drain chamber back pressure. The first effective area for the consumer chamber pressure is initially determined by the diameter of the valve body 72. If the consumer chamber pressure increases to such a value that the pressure force generated on the first active surface reaches the force of the helical compression spring 71, the valve bodies are moved until the valve body 72 reaches the stop ring 88. From this point on, the consumer chamber pressure can only generate a pressure force on the valve body 70 directed against the force of the helical compression spring 71 at an area defined by the diameter of the central opening in the valve body 72. If the consumer chamber pressure now reaches the value specified by the prestressing of the helical compression spring 71, the valve body 70 lifts away from the valve body 72, so that a flow cross-section between the closing cone 85 of the valve body 70 and the valve body 72 opens and hydraulic oil from the consumer chamber 37 throttles into the discharge chamber 41 flows out. The pressure in the consumer chamber 37 is thus limited to the pressure at which the valve body 70 lifts off from the valve body 72.
Wenn dagegen der Druck in der Verbraucherkammer 37 um mehr als das Druckäquivalent der Schraubendruckfeder 73 unter den Druck in der Ablaufkammer 41 absinkt, dann wird der Ventilkörper 72 gegen die Schraubendruckfeder 73 von dem über die Stange 87 abgestützten Schließkegel 85 des Ventilkörpers 70 abgehoben und gegen die schon erwähnte Schulter des Ventilschiebers gedrückt. Zwischen dem Ventilkörper 72 und dem Schließkegel 85 öffnet sich ein Durchflussquerschnitt, über den Hydrauliköl nahezu ungedrosselt von der Ablaufkammer 41 der Verbraucherkammer 37 zuströmen kann. Die Schraubendruckfeder 73 ist dabei noch weit davon entfernt, auf Block zusammengedrückt zu sein, so dass das Hydrauliköl den Radialbohrungen 56 frei zufließen kann. Das Druckbegrenzungs- und Einspeiseventil 47 gemäß den Figuren 2 und 3 entspricht vom grundsätzlichen Aufbau her dem Ventil 45 aus Figur 1. Insbesondere ist der Ventilkörper 72 mit der Dichtung 83 der gleiche wie in Figur 1. Die Anordnung einer Schraubendruckfeder 73 und eines Anschlagrings 88 für den Ventil- körper 72 sind wie bei dem Ventil 45 aus Figur 1 getroffen.If, on the other hand, the pressure in the consumer chamber 37 drops below the pressure in the discharge chamber 41 by more than the equivalent pressure of the helical compression spring 73, then the valve body 72 is lifted against the helical compression spring 73 by the closing cone 85 of the valve body 70 supported by the rod 87 and counteracted already mentioned shoulder of the valve spool pressed. Between the valve body 72 and the closing cone 85 opens a flow cross section, can flow through the hydraulic oil almost unthrottled of the discharge chamber 41 of the consumer chamber 37. The helical compression spring 73 is still far from being compressed to block, so that the hydraulic oil 56 can flow freely to the radial bores. The pressure limiting and feed valve 47 according to Figures 2 and 3 corresponds to the basic structure of the valve 45 of Figure 1. In particular, the valve body 72 with the seal 83 is the same as in Figure 1. The arrangement of a helical compression spring 73 and a stop ring 88 for the valve body 72 are struck as in the valve 45 of FIG.
Anders gestaltet ist der Ventilkörper 70. Dieser hat nun einen in Richtung auf das Endstück 53 zu weisenden und gegenüber einem Schließkegel 89 radial nach außen abgesetzten Kragen 90, mit dem er einerseits in Richtung der Wirkkraft der Schraubendruckfeder 71 an einer sich vor den Radialbohrungen 55 befindlichen Schulter 91 des Ventilschiebers 12 und andererseits entgegen der Wirkkraft der Schraubendruckfeder 71 am Endstück 53 anliegen kann. Der mögliche Weg des Ventilkörpers 70 ergibt sich in der Darstellung nach den Figuren 2 und 3 durch den lichten Abstand des Kragens 90 vom Endstück 53.The valve body 70 is differently designed. The latter now has a collar 90 which is to be oriented in the direction of the end piece 53 and which is offset radially outwards relative to a closing cone 89, with which it contacts the radial force bores 55 on the one hand in the direction of the action force of the helical compression spring 71 Shoulder 91 of the valve spool 12 and on the other hand against the action of the helical compression spring 71 may abut the end piece 53. The possible path of the valve body 70 results in the representation of Figures 2 and 3 by the clearance of the collar 90 from the tail 53rd
Das Druckbegrenzungs- und Einspeiseventil 47 nach den Figuren 2 und 3 zeichnet sich gegenüber den Ventilen 45 und 46 dadurch aus, dass seine Bauteile weniger tief im Ventilschieber 12 angeordnet sind und von daher auch die Ausmaße des Hohlraums 50 für die Unterbringung des Ventils 47 kleiner als diejenigen der Hohlräume 48 und 49 aus Figur 1 sein können. Der Ventilschieber 12 des Ausführungsbeispiels nach den Figuren 2 und 3 ist nicht nur im Bereich der Verbraucherkammer 36, sondern auch im Bereich der Verbraucherkammer 37 mit einer Ringnut 94 versehen, die der fluidische Verbindung der Verbraucherkammer 37 mit der Zulaufkammer 33 und mit der Ablaufkammer 41 dient. Die Verbindung zur Zulaufkammer 33 wird dabei über eine umlaufende Kante und die Verbindung zur Ablaufkammer 41 über Ablaufnuten 95 hergestellt.The pressure-limiting and feed valve 47 according to FIGS. 2 and 3 is distinguished from the valves 45 and 46 by the fact that its components are arranged less deeply in the valve slide 12 and therefore also the dimensions of the cavity 50 for accommodating the valve 47 are smaller those of the cavities 48 and 49 may be from FIG. The valve spool 12 of the embodiment according to Figures 2 and 3 is provided not only in the consumer chamber 36, but also in the consumer chamber 37 with an annular groove 94, which serves the fluidic connection of the consumer chamber 37 with the inlet chamber 33 and the drain chamber 41 , The connection to the inlet chamber 33 is made via a circumferential edge and the connection to the drainage chamber 41 via drain grooves 95.
Der Hohlraum 50 reicht als Bohrung mit relativ kleinem Durchmesser bis in den Bereich der Ringnut 94 und ist dort über die in die Ringnut mündende Radialboh- rungen 57 zur Ringnut hin offen. Anders als bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 liegen die Radialbohrungen 57 nun nicht im normalen Fluidpfad des der Verbraucherkammer 37 aus der Zulaufkammer 33 zufließenden oder des aus der Verbraucherkammer 37 zur Ablaufkammer 41 wegfließenden Hydrauliköls. Radialbohrungen, die den Radialbohrungen 56 des Ausführungsbeispiels aus Figur 1 entsprechen, sind bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 2 und 3 nicht vorhanden.The cavity 50 extends as a bore with a relatively small diameter into the region of the annular groove 94, where it is open to the annular groove via the radial bores 57 which open into the annular groove. Unlike in the embodiment of Figure 1, the radial bores 57 are now not in the normal fluid path of the consumer chamber 37 from the inlet chamber 33 flowing or from the Consumer chamber 37 to the drain chamber 41 flowing away hydraulic oil. Radial bores corresponding to the radial bores 56 of the embodiment of Figure 1 are not present in the embodiment of Figures 2 and 3.
Das Druckbegrenzungs- und Einspeiseventil 47 arbeitet genauso wie das Druck- begrenzungs- und Einspeiseventil 45 aus Figur 1. In Druckbegrenzungsfunktion fließt Hydrauliköl aus der Verbraucherkammer 37 über die Radialbohrungen 57, den zweiten Bereich des Hohlraums 50, einen Drosselquerschnitt zwischen den Ventilkörpern 70 und 72, den ersten Bereich des Hohlraums und über die Radialbohrungen 55 zur Ablaufkammer 41 hin ab. In Einspeisefunktion nimmt das Hydrauliköl den umgekehrten Weg, wobei jedoch der Durchflussquerschnitt zwischen den beiden Ventilkörpern 70 und 72 weit offen und der Druckabfall zwischen der Ablaufkammer 41 und der Verbraucherkammer 37 nur gering ist. In pressure-limiting function, hydraulic oil flows from the consumer chamber 37 via the radial bores 57, the second region of the cavity 50, a throttle cross-section between the valve bodies 70 and 72, the first region of the cavity and via the radial bores 55 to the discharge chamber 41 down. In the feed function, the hydraulic oil takes the opposite route, but the flow area between the two valve bodies 70 and 72 wide open and the pressure drop between the drain chamber 41 and the consumer chamber 37 is low.

Claims

Patentansprüche claims
1. Hydraulische Ventilanordnung, insbesondere für eine mobile Arbeitsmaschine, mit einem Ventilgehäuse (10), das einen Zulauf kanal (34), einen Ablauf- kanal (42) und einen Verbraucherkanal (39) sowie eine Ventilbohrung (11 ) aufweist, die die Kanäle anschneidet, mit einem in der Ventilbohrung (1 1 ) von einer Neutralstellung aus in zumindest die eine Richtung in eine Arbeitsstellung axial bewegbaren Ventilschieber (12), mit dem die fluidischen Verbindungen zwischen den Kanälen steuerbar sind, und mit einem Druckbegrenzungs- und Einspeise- ventil (45; 47), mit dem durch gedrosseltes Ablassen von Druckfluid in den Ablaufkanal (42) der Druck in dem Verbraucherkanal (39) begrenzbar und Druckfluid vom Ablaufkanal (42) in den Verbraucherkanal (39) einspeisbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungs- undΕinspeiseventil (45; 47) in einem Hohlraum (49; 50) des Ventilschiebers (12) untergebracht ist.1. A hydraulic valve assembly, in particular for a mobile work machine, with a valve housing (10) having an inlet channel (34), a drain channel (42) and a consumer channel (39) and a valve bore (11), which channels cuts, with a in the valve bore (1 1) from a neutral position in at least one direction to a working position axially movable valve slide (12) with which the fluidic connections between the channels are controllable, and with a pressure relief and feed valve (45, 47), with which the pressure in the consumer channel (39) can be limited by throttled discharge of pressurized fluid into the discharge channel (42) and pressurized fluid can be fed from the discharge channel (42) into the consumer channel (39), characterized in that the pressure limiting - andΕinspeiseventil (45; 47) in a cavity (49; 50) of the valve spool (12) is housed.
2. Hydraulische Ventilanordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilgehäuse (10) einen zweiten Verbraucherkanal (38) aufweist, dass der Ventilschieber (12) von der Neutralstellung aus in beide Richtungen in Arbeitsstellungen bewegbar ist und einen zweiten Hohlraum (48) besitzt und dass in dem zweiten Hohlraum (48) ein zweites Druckbegrenzungs- und Einspeiseventil (46) untergebracht ist, mit dem durch gedrosseltes Ablassen von Druckfluid in einen Ablaufkanal (42) der Druck in dem zweiten Verbraucherkanal (38) begrenzbar und Druckfluid von dem Ablaufkanal (42) in den zweiten Verbraucherkanal (38) einspeisbar ist.2. Hydraulic valve arrangement according to claim 1, characterized in that the valve housing (10) has a second consumer channel (38), that the valve slide (12) from the neutral position in both directions in working positions is movable and has a second cavity (48) and in that a second pressure limiting and feed valve (46) is accommodated in the second cavity (48), with which the pressure in the second consumer channel (38) can be limited by throttling discharge of pressurized fluid into a discharge channel (42) and pressurized fluid from the discharge channel (38). 42) in the second consumer channel (38) can be fed.
3. Hydraulische Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschieber (12) von der Neutralstellung aus in beide Richtungen in Arbeitsstellungen bewegbar ist und dass der Hohlraum (48, 49, 50) im Ventilschieber (12) mit dem Ablauf kanal (42) über eine Radialbohrung (55) verbindbar ist, die bei einer Verschiebung des Ventilschiebers (12) aus der Neutral- Stellung im Sinne einer Verbindung des Verbraucherkanals (38, 39) mit dem Ablaufkanal (42) zu dem Ablaufkanal verschlossen wird.3. Hydraulic valve arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the valve slide (12) from the neutral position in both directions in working positions is movable and that the cavity (48, 49, 50) in the valve slide (12) with the drain channel (42) via a radial bore (55) is connectable, which in a displacement of the valve spool (12) from the neutral Position in the sense of a connection of the consumer channel (38, 39) with the drainage channel (42) is closed to the drainage channel.
4. Hydraulische Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da- durch gekennzeichnet, dass in den Hohlraum (48, 49) verbraucherkanalseitig zwei Radialbohrungen (56, 57) münden, die in Achsrichtung des Ventilschiebers (12) voneinander beabstandet sind, und dass in einer Arbeitsstellung des Ventilschiebers (12) eine Radialbohrung (56, 57) zum Verbraucherkanal (38, 39) und die andere Radialbohrung (57, 56) zum Zulaufkanal (34) bzw. zum Ablaufkanal (42) hin offen ist.4. Hydraulic valve arrangement according to one of claims 1 to 3, character- ized in that in the cavity (48, 49) consumer channel side two radial bores (56, 57) open, which are spaced apart in the axial direction of the valve slide (12), and that in a working position of the valve spool (12), a radial bore (56, 57) to the consumer channel (38, 39) and the other radial bore (57, 56) to the inlet channel (34) and to the outlet channel (42) is open.
5. Hydraulische Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilschieber (12) im Bereich des Verbraucherkanals (39) eine Ringnut (94) aufweist, über die der Verbraucherkanal (39) mit dem Zulaufkanal (34) oder dem Ablaufkanal (42) verbindbar ist.5. Hydraulic valve arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the valve slide (12) in the region of the consumer channel (39) has an annular groove (94) via which the consumer channel (39) with the inlet channel (34) or Drain channel (42) is connectable.
6. Hydraulische Ventilanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass von der Ringnut (94) aus eine Radialbohrung (57) in den Hohlraum (50) mit dem Druckbegrenzungs- und Einspeiseventil (47) führt.6. A hydraulic valve assembly according to claim 5, characterized in that of the annular groove (94) from a radial bore (57) into the cavity (50) with the pressure limiting and feed valve (47).
7. Hydraulische Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckbegrenzungs- und Einspeiseventil (45, 47) einen ersten beweglichen Ventilkörper (70) und einen zweiten beweglichen Ventilkörper (72) aufweist, von denen der eine einen Schließkegel (85, 89) und der an- dere als auf den Schließkegel aufsetzbarer Ventilsitz ausgebildet ist, von denen der eine von einer starken Feder (71 ) und der andere von einer schwachen Feder (73) in Richtung auf den jeweiligen anderen Ventilkörper zu beaufschlagt ist und die zum Öffnen des Druckbegrenzungs- und Einspeiseventils (45, 47) gegen die Kraft der jeweiligen Feder in entgegengesetzte Richtungen bewegbar sind, und dass die Bewegung der Ventilkörper (70, 72) aufeinander zu durch schieberfeste Anschläge (88, 91 ) begrenzt ist, deren Abstand voneinander derart bemessen ist, dass der von der schwachen Feder (73) beaufschlagte Ventilkörper (72) einen geringen Abstand zu seinem schieberfesten Anschlag (88) hat, wenn der von der starken Feder (71 ) beaufschlagte Ventilkörper (70) an seinem schieberfesten Anschlag (91 ) anliegt und auf ihm der andere Ventilkörper (72) aufsitzt.7. Hydraulic valve arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that a pressure limiting and feed valve (45, 47) has a first movable valve body (70) and a second movable valve body (72), of which a closing cone ( 85, 89) and the other than on the closing cone attachable valve seat is formed, one of which is acted upon by a strong spring (71) and the other by a weak spring (73) in the direction of the respective other valve body and which are movable to open the pressure limiting and feed valve (45, 47) against the force of the respective spring in opposite directions, and that the movement of the valve body (70, 72) is limited to each other by slide-fixed stops (88, 91) whose Distance from each other is dimensioned such that the of the weak spring (73) acted upon valve body (72) a small distance to its slide-fixed stop (88), when the of the strong spring (71) acted upon valve body (70) abuts against its slide-fixed stop (91) and on it the other valve body (72) is seated.
8. Hydraulische Ventilanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (70) mit dem Schließkegel (89) im Abstand zum Ventilsitz einen radial nach außen abgesetzten Anschlagkragen (90) aufweist.8. A hydraulic valve arrangement according to claim 7, characterized in that the valve body (70) with the closing cone (89) at a distance from the valve seat has a radially outwardly offset stop collar (90).
9. Hydraulische Ventilanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge- kennzeichnet, dass der die Bewegung des einen Ventilkörpers (70) tiefer in den9. Hydraulic valve arrangement according to claim 7 or 8, character- ized in that the movement of the one valve body (70) deeper in the
Ventilschieber (12) hinein und auf den anderen Ventilkörper (72) zu begrenzende schieberfeste Anschlag (91 ) durch eine Schulter im Hohlraum (50) gebildet ist.Valve spool (12) into and on the other valve body (72) to be limited slide-fixed stop (91) is formed by a shoulder in the cavity (50).
10. Hydraulische Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, da- durch gekennzeichnet, dass der Schließkegel (85) über eine durch den Ventilsitz10. Hydraulic valve arrangement according to one of claims 7 to 9, character- ized in that the closing cone (85) via a through the valve seat
(72) hindurchgehende Stange (87) an einem schieberfesten Anschlag abstützbar ist.(72) passing rod (87) is supported on a slide-fixed stop.
1 1. Hydraulische Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, da- durch gekennzeichnet, dass zwischen der Außenseite des Ventilsitzes (72) und der Wandung des Hohlraumes (49, 50) eine Dichtung (83) angeordnet ist. 1 1. Hydraulic valve arrangement according to one of claims 7 to 10, character- ized in that between the outside of the valve seat (72) and the wall of the cavity (49, 50) a seal (83) is arranged.
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